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绪论 1

0.1节电与节电技术的发展历程 1

0.1.1单体设备节电 1

0.1.2系统节电 1

0.1.3智能节电 2

0.2智能节电技术 3

0.2.1系统节电技术 3

0.2.2合理用电技术 4

0.2.3经济用电技术 5

0.2.4分布式能源与能源系统优化利用技术 6

0.2.5电力供需企业管理信息化技术 6

0.2.6智能节电技术 8

0.3智能节电技术的展望 8

0.3.1智能节电的哲学基础与互联网是智能节电的利器 8

0.3.2“互联网＋”智能节电与五大智能节电技术的深化创新发展 9

上篇 用电系统智能节电技术 11

第1章 用电设备、用电负荷及其特性优化 11

1.1用电设备的分类 11

1.2用电负荷的分类 12

1.2.1电力负荷分类 12

1.2.2用电负荷分类 12

1.2.3用电负荷构成 12

1.3用电负荷特性 13

1.3.1负荷曲线 13

1.3.2负荷率 15

1.3.3不同行业的用电负荷特性 16

1.3.4工业用电负荷特性 16

1.3.5影响用电负荷特性的主要因素 19

1.3.6用电负荷特性对电力系统的影响 20

1.4用电负荷特性的优化 20

1.4.1优化负荷特性的意义 20

1.4.2优化负荷特性的措施 22

第2章 电力传动设备的智能节电技术 24

2.1电力传动设备 24

2.2三相异步电动机节电技术概述 24

2.2.1电动机的节电技术 24

2.2.2电动机的损耗 24

2.2.3电动机的主要运行参数及其效率、功率因数曲线 26

2.3三相异步电动机的合理选择 28

2.3.1电动机的选择 28

2.3.2高效三相异步电动机及其选用 29

2.4三相异步电动机的经济运行 30

2.4.1电动机的软起动节能技术 30

2.4.2电动机的调速节能技术 37

2.4.3电力传动的计算机控制系统 40

2.5电动机的经济运行管理 42

2.5.1电动机运行档案的建立 42

2.5.2电动机设备的运行监视 42

2.5.3电动机的检查与维护 43

2.5.4数据记录与整理分析 43

2.6泵系统的节电技术 43

2.6.1泵系统节电技术概述 43

2.6.2泵系统的合理选择 48

2.6.3泵系统的经济运行 49

2.6.4非经济运行泵系统的技术改造 50

2.6.5泵系统的经济运行管理 51

2.7风机系统的节电技术 52

2.7.1风机系统节电技术概述 52

2.7.2风机系统的合理选择 57

2.7.3风机系统的经济运行 61

2.7.4非经济运行风机系统的技术改造 63

2.7.5风机系统的经济运行管理 64

第3章 电加热设备的智能节电技术 65

3.1电加热及其设备 65

3.2炼钢电弧炉概述 65

3.2.1电弧炉炼钢工艺过程 65

3.2.2炼钢电弧炉的电气性能参数 67

3.2.3炼钢电弧炉的热平衡 76

3.2.4炼钢电弧炉的技术经济指标曲线 79

3.2.5炼钢电弧炉的节电技术 80

3.3炼钢电弧炉的合理选择 80

3.3.1电弧炉与变压器容量的合理匹配 80

3.3.2电弧炉变压器的二次电压 81

3.4炼钢电弧炉的经济运行及其管理 81

3.4.1减少输入电能的措施 81

3.4.2减少有用热的措施 81

3.4.3减少电损失的措施 81

3.4.4减少热损失的措施 82

3.4.5缩短单位冶炼时间的措施 82

3.4.6电弧炉在合理用电制度下的运行 83

3.4.7对现有炉子的技术改造 89

3.4.8炼钢电弧炉的经济运行管理 89

3.5直流电弧炉的节电技术 89

3.5.1直流电弧炉的供电系统 89

3.5.2直流电弧炉的合理用电制度 92

3.6电焊机的节电技术 93

3.6.1电焊机概述 93

3.6.2电焊机的选择 94

3.6.3电焊机的经济运行及其管理 96

3.7空调设备的节电技术 98

3.7.1空调设备节电技术概述 98

3.7.2空调设备的选择 101

3.7.3空调设备的经济运行 101

3.7.4空调设备的经济运行管理 103

第4章 电化学工业设备的智能节电技术 104

4.1电化学工业及其设备 104

4.2铝电解生产概述 105

4.2.1铝电解生产过程 105

4.2.2铝电解槽的性能参数 109

4.2.3铝电解槽的能量平衡（热平衡） 114

4.2.4铝电解槽的物理场 115

4.3铝电解槽的节电技术 116

4.3.1铝电解槽的节电技术概述 116

4.3.2合理选择铝电解槽的供电与整流 117

4.3.3铝电解槽的经济运行 119

4.3.4铝电解槽的经济运行管理 126

4.4氯碱电解槽的节电技术 126

4.4.1氯碱电解生产概述 126

4.4.2氯碱电解槽的性能参数 128

4.4.3氯碱电解槽的节电措施 130

第5章 电气照明设备的智能节电技术 132

5.1电气照明设备节电概述 132

5.1.1电气照明的主要技术特性参数 132

5.1.2电气照明设备 132

5.1.3电气照明设备的节电措施 133

5.2电气照明的设计 133

5.2.1照明方式的选择 133

5.2.2高效光源和灯具的选择 134

5.2.3照度的选择 135

5.2.4照明电压的选择 135

5.2.5照明供配电和控制方式的选择 135

5.2.6导线截面的选择 136

5.3电气照明设备的经济运行及其管理 137

5.3.1影响电气照明设备经济运行的因素 137

5.3.2保证电气照明设备经济运行的措施 138

5.3.3电气照明设备的经济运行管理 140

5.4绿色照明工程的实施 140

5.4.1绿色照明概述 140

5.4.2高效照明设备的开发与应用 141

5.4.3合理的照明设计 144

5.4.4照明节能管理 146

第6章 电能平衡管理 147

6.1电能平衡概述 147

6.1.1电能平衡 147

6.1.2电能利用率 149

6.1.3电能分布图 149

6.2供配电设备电能利用率测定计算 150

6.2.1配电线路电能利用率测算 150

6.2.2变压器电能利用率测算 152

6.3用电设备电能利用率测定计算 153

6.3.1电力传动设备电能利用率测算 153

6.3.2电加热设备电能利用率测算 160

6.3.3电化学设备电能利用率测算 161

6.3.4电气照明设备电能利用率测算 163

第7章 产品电耗定额管理 164

7.1电耗定额概述 164

7.1.1电耗和电耗定额 164

7.1.2电耗定额的分类 164

7.1.3电耗定额计算范围 165

7.2电耗定额制定 168

7.2.1电耗定额制定的原则 168

7.2.2电耗定额制定前的准备工作 168

7.2.3制定电耗定额的方法 168

7.2.4电耗定额的计算 170

7.3电耗定额管理 172

7.3.1加强电耗定额管理的意义 172

7.3.2电耗定额的管理 173

第8章 工业企业管理信息系统与能源管理系统 174

8.1工业企业管理信息系统 174

8.1.1工业企业管理信息系统的发展趋势 174

8.1.2工业企业管理信息系统结构 175

8.2能源管理系统 177

8.2.1能源管理系统简介 177

8.2.2能源管理系统的构成 177

8.2.3能源管理系统的功能结构 178

8.2.4能源管理系统电力部分的功能 181

下篇输配电、发电系统智能节电技术 195

第9章 电力需求侧管理与智能电网 195

9.1电力需求侧管理 195

9.1.1电力需求侧管理基本概念 195

9.1.2电力需求侧管理实施手段 196

9.1.3电力需求侧管理的运作机制 198

9.2智能电网 202

9.2.1智能电网基本概念 202

9.2.2智能电网与节能一体化技术 203

9.2.3智能电网与物联网 213

9.2.4智能电网与智能电力需求侧管理 215

9.3智能电力需求侧管理技术支持系统 215

9.3.1智能电力需求侧管理技术支持系统架构 215

9.3.2智能电力需求侧管理技术支持系统功能 216

第10章 供电线损的降低 220

10.1供电线损概述 220

10.1.1供电线损 220

10.1.2线损率 222

10.1.3降低供电线损的措施与供电系统的经济运行 223

10.2线损的理论计算和降损分析 223

10.2.1电力网线损理论计算 223

10.2.2电力网线损理论计算的方法 224

10.2.3线损分析 224

10.2.4电力网线损管理系统 225

10.3降低供电线损的技术措施 227

10.3.1影响供电线路损耗的因素及降损的技术措施 227

10.3.2合理使用电力减少负荷功率的措施 227

10.3.3合理提高线路电压的措施 229

10.3.4提高负荷功率因数的措施 230

10.3.5减少线路电阻的措施 231

10.3.6合理网络结构与电网的优化运行 238

10.4降低供电线损的管理措施 246

第11章 无功功率的合理补偿 248

11.1无功补偿概述 248

11.1.1无功功率补偿与功率因数的提高 248

11.1.2电力系统无功功率的平衡 249

11.1.3提高功率因数的措施 249

11.2异步电动机的综合经济运行 250

11.2.1异步电动机的综合经济运行计算与判定 250

11.2.2保证异步电动机综合经济运行的措施 251

11.3电力变压器的节电技术 254

11.3.1电力变压器节电技术概述 254

11.3.2电力变压器的合理选择 258

11.3.3电力变压器的经济运行 260

11.3.4电力变压器经济运行的管理 263

11.4电力变流器的节电技术 264

11.4.1电力变流器概述 264

11.4.2电力变流器的经济运行 267

11.5同步电动机补偿 269

11.5.1同步电动机补偿概述 269

11.5.2同步电动机的补偿能力 270

11.5.3同步电动机的经济运行 271

11.6并联电容器补偿 271

11.6.1并联电容器补偿概述 271

11.6.2确定并联电容器补偿容量的一般方法 271

11.6.3并联电容器的补偿方式 273

11.6.4并联电容器的接线方式和投切方式 275

11.6.5并联电容器运行的管理 276

11.7并联补偿器补偿 276

11.7.1静止无功补偿器 276

11.7.2晶闸管控制电抗器型静止无功补偿器 278

11.7.3晶闸管投切电容器型静止无功补偿器 283

11.7.4静止无功发生器和静止同步补偿器 284

第12章 电能质量的改善 286

12.1电能质量概述 286

12.1.1电能质量的基本概念 286

12.1.2电能质量控制技术 287

12.1.3电能质量的改善措施 288

12.2频率偏差及其调整措施 289

12.2.1频率偏差限值 289

12.2.2频率偏差对电力系统的影响 289

12.2.3有功功率平衡与频率调整 290

12.3电压偏差及其调整措施 290

12.3.1电压偏差及其限值 290

12.3.2电压偏差对电力系统的影响 291

12.3.3无功功率平衡与电压调整 293

12.3.4电压无功管理 296

12.4电压波动与闪变及其改善措施 298

12.4.1电压波动与闪变概述 298

12.4.2炼钢电弧炉引起的电压波动与闪变及其改善措施 300

12.4.3电阻焊机引起的电压波动与闪变及其改善措施 302

12.4.4电动机起动引起的电压变动与闪变及其改善措施 302

12.4.5轧钢机引起的电压波动与闪变及其改善措施 303

12.5谐波及其抑制措施 304

12.5.1谐波及其允许值 304

12.5.2电力系统的谐波源 307

12.5.3谐波的危害 308

12.5.4谐波的抑制措施 308

12.5.5谐波管理 315

12.6三相电压不平衡及其改善措施 316

12.6.1三相电压不平衡及其限值 316

12.6.2三相不平衡的危害 318

12.6.3三相电压不平衡的改善措施 322

第13章 分布式发电与能源系统优化利用技术 326

13.1分布式发电概述 326

13.1.1集中式发电与分布式发电 326

13.1.2发展分布式能源系统的重要意义 327

13.1.3分布式发电与智能能源网 328

13.2分布式能源系统发电技术 328

13.2.1基于燃用化石能源的分布式发电技术 328

13.2.2基于新能源和可再生能源的分布式发电技术 329

13.2.3基于能源的梯级利用与资源的综合利用发电技术 333

13.3储能 336

13.3.1储能技术的作用与储能形式的分类 336

13.3.2机械储能 337

13.3.3电磁储能 337

13.3.4电化学储能 338

13.3.5相变储能 339

13.4微电网 340

13.4.1分布式发电与微电网 340

13.4.2微电网的基本结构 341

13.4.3微电网的运行 346

13.4.4微电网的控制 347

13.4.5微电网的监控与能量管理及优化控制 353

第14章 电力企业管理信息系统 358

14.1电力企业管理信息系统概述 358

14.2能量管理系统 358

14.2.1能量管理系统的技术发展 359

14.2.2能量管理系统总体结构 359

14.2.3能源管理系统的硬件结构 359

14.2.4能量管理系统的应用软件 361

14.2.5能量管理系统与其他系统的连接 361

14.3配电管理系统 361

14.3.1配电管理系统概述 361

14.3.2配电管理系统的组成与功能 362

14.3.3配电管理系统与其他相关系统的互联 364

14.4电力负荷管理系统及用电信息采集系统 365

14.4.1我国电力负荷管理系统的发展 365

14.4.2电力负荷管理系统结构 365

14.4.3电力负荷管理系统功能 366

14.4.4用电信息采集系统的发展历程 367

14.4.5用电信息采集系统架构 368

14.4.6用电信息采集系统功能 374

14.5智能用电服务系统 376

14.5.1智能用电服务系统概述 376

14.5.2互动服务平台 376

14.5.3技术支持平台 377

14.5.4信息共享平台 382

14.5.5通信网络与安全防护 382

参考文献 384